Revista de Marina
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El bunker del futuro para el transporte marítimo

El bunker del futuro para el transporte marítimo

  • RODRIGO ASTUDILLO AMÉSTICA

By RODRIGO ASTUDILLO AMÉSTICA

  • Received at: 12/04/2023
  • Published at: 31/12/2023. Visto 715 veces.
  • Abstract (spanish):

    El presente artículo tiene como objetivo contextualizar el futuro de los buques que navegarán en los próximos años en el marco de la implementación de la enmienda IMO 2020 por parte de la Organización Marítima Internacional en materia de emisiones y uso de combustibles ecológicos y sustentables que permitan reducir el impacto ambiental de esta industria.

  • Keywords (spanish): IMO 2020, bunker, amoniaco, metanol.
  • Abstract:

    This article analyzes the future of ships that will cruise worldwide in the coming years with the implementation of the IMO 2020 amendment by the International Maritime Organization. These rules, in terms of emissions and the use of ecological and sustainable fuels, will help reduce the impact of shipping industry on the environment.

  • Keywords: IMO 2020, bunker fuel, ammonia, methanol.

En la industria marítima, el combustible denominado “Bunker” es técnicamente cualquier tipo de combustible derivado del petróleo usado en motores marinos. Este recibe su nombre de los compartimientos en barcos o los depósitos en puertos en que se almacena el combustible. En la época de los barcos a vapor, estos tenían bunkers de carbón, pero en la actualidad los mismos depósitos se usan para combustible fósil, el cual en Chile también es denominado “rancho” de acuerdo a la legislación aduanera, correspondiente a los combustibles, lubricantes, aparejos y demás mercancías, que requieren las naves destinadas al transporte internacional.

El transporte marítimo como columna vertebral de la economía global transporta más del 90% de los bienes comercializados en el mundo, pero también es responsable de casi el 3% de las emisiones de dióxido de carbono producidas por el hombre, por lo que si los buques del mundo van a alcanzar los objetivos de reducción de emisiones definidos por la Organización Marítima Internacional (OMI), tendrán que empezar a quemar combustible limpio para 2030.

El pasado 1° de enero de 2020 es una fecha marcada en verde en el calendario de las navieras, ya que entró en vigor una nueva regulación medioambiental que limita la emisión de óxidos de azufre, denominada “IMO 2020”, la cual consiste en una regulación aprobada por la OMI que obliga a los barcos a funcionar con combustible cuyo contenido en azufre no exceda el 0,5% en peso, con el objetivo de reducir drásticamente las emisiones de óxido de azufre que provocan la contaminación ambiental y la destrucción de la capa de ozono. Esta regulación implica un cambio ambicioso, dado que el principal tipo de hidrocarburo utilizado como combustible en los buques es el fuel oil pesado, que es un derivado del residuo de la destilación del petróleo crudo, con un límite actual de azufre del 3,5%, el cual, tras la combustión en el motor, es liberado en la atmósfera junto con el resto de emisiones del buque.

Las navieras para implementar la IMO 2020 han venido evaluando tres alternativas con sus respectivos pros y contras:

O    Cambiar a un fuel oil libre de azufre: Utilizar un combustible con un contenido máximo de azufre del 0,5% de peso, el cual verá su producción aumentada de forma drástica para satisfacer la repentina demanda. Hay que recordar que el llamado “fuel oil bajo en azufre” (LSFO) tiene un 1% de su peso en azufre, por lo que no sería suficiente. La alternativa consistiría en utilizar un “fuel oil ultra bajo en azufre” (ULSFO), que posee un contenido de azufre casi nulo (0,1%), o utilizar una mezcla entre diferentes tipos de fuel oil que ofrezcan a los buques la mejor relación calidad-precio. La desventaja que presenta esta alternativa es que hay que asegurarse de que los motores actuales de los buques admitan el nuevo tipo de fuel oil y que su precio será más elevado, al menos hasta que nuevos estándares se masifiquen.

O    Utilizar scrubbers para depurar el combustible tradicional: También conocidos como lavadores de gases, los scrubbers son sistemas de depuración de emisiones atmosféricas cuyos depósitos se instalan en los barcos y neutralizan las sustancias más contaminantes, en este caso el óxido de azufre. La gran ventaja que presenta esta alternativa es que permite seguir empleando combustibles con alta concentración de azufre, pero el mayor obstáculo es de carácter económico, ya que tiene costos de instalación y un periodo de prueba de hasta seis semanas, algo que provoca pérdidas y puede afectar al transporte de mercancías en global. La gran incertidumbre es la futura disponibilidad de fuel oil con alto contenido en azufre (HSFO) y su precio.

O    Combustibles alternativos: Una tercera vía es dejar de lado el fuel oil y pasar directamente a usar otros tipos de combustible de bajo o nulo contenido en azufre. La alternativa más viable en estos momentos es el Gas Natural Licuado (GNL), que no sólo permite un 100% de reducción del óxido de azufre, sino un 90% de los óxidos de nitrógeno y buena parte de las emisiones de CO2. También pueden evaluarse otro tipo de combustibles limpios como los biocombustibles como el hidrógeno verde o incluso la electricidad, pero de rentabilidad más reducida con la tecnología actual.

El combustible del futuro para la navegación debe producir menos o cero emisiones, pero hay más que eso. También debe poseer suficiente potencia para propulsar gigantescos buques alrededor del mundo, ser almacenable y transportable, y, por supuesto, no ser prohibitivamente caro. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) en su estudio “Perspectivas de la Tecnología Energética 2020”, señala que los biocombustibles, el amoníaco y el hidrógeno satisfarán más del 80% de las necesidades de búnker (de buques de carga, graneleros y tanqueros) en 2070, y se espera que el amoníaco sea el combustible más utilizado, haciendo hincapié en el amoníaco como su candidato a ser el principal combustible del futuro para la industria marítima.

El amoníaco tiene ventajas significativas sobre el hidrógeno en el sentido de que es significativamente más fácil de almacenar y manejar. Además, el amoníaco es un 80% más denso en energía que el hidrógeno líquido, por lo tanto, esta densidad lo convierte en la energía libre de carbono más eficiente. Sin embargo, el costo de producción del amoníaco “verde” (producido a partir de energías renovables) es un problema, lo que resulta en precios significativamente más altos que el del amoníaco “azul” (que genera CO2). Para alcanzar la paridad de costos, es necesario que los precios de la energía renovable bajen y que los métodos de producción de amoníaco mejoren.

Sin embargo, hay una serie de proyectos en curso que prueban la aceptabilidad comercial y técnica del amoníaco. Por ejemplo, Samsung Heavy Industries, MAN ES, Lloyd’s Register, y MISC Berhad están desarrollando un tanquero alimentado con amoníaco; Equinor y Eidesvik están reacondicionando el buque de suministro de yacimientos petrolíferos “Viking Energy” para operar con amoníaco; Nordic Innovation de Oslo está ayudando a Nordic Green Ammonia Powered Ships a financiar un proyecto cuyos socios incluyen el gasero petroquímico licuado “Lauritzen Kosan”; Wartsila, DNV GL y MAN ES están por lanzar un buque propulsado por amoníaco para el año 2025; mientras que el “Color Fantasy” de Noruega, el buque Ro-Ro y de pasajeros más grande del mundo, pronto utilizaría amoníaco en su ruta Oslo-Kiel.

Uno de los argumentos de peso a favor del amoníaco es que la infraestructura de producción y distribución ya está en funcionamiento en todo el mundo, por lo tanto, esta disponibilidad junto con el aumento en la producción de amoníaco permiten una disminución de los costos de producción, lo que contribuye a aumentar la cuota de mercado del amoníaco en el mercado de búnkeres, permitiendo alcanzar los objetivos de la OMI hacia 2050.

Impacto derivado de la implementación de IMO 2020 en la industria del transporte marítimo

La industria del transporte marítimo como una industria amplia y profunda, por la cual más del 90% de los flujos logísticos globales se transportan y cuyos impactos deben estratificarse. En función de la cronología de esos impactos y su relación con las cadenas de suministro globales, estos presentan el siguiente derrotero:

Los primeros en verse afectados son los fabricantes de combustibles que están en el negocio del “cracking”, los que se están viendo presionados a producir combustibles que garanticen bajos niveles de sulfuros. Eso a simple vista puede ser fácil, pero lograrlo es en extremo complejo, dado los bajos niveles de innovación y de cambio tecnológico en las empresas petroleras.

En este sentido, los procesos de reconversión productiva toman años y hay niveles de inversión que para pequeños productores de combustibles podrían ser prohibitivos. Lo anterior podría implicar una revisión y posible rediseño de la cadena de valor del negocio para enfrentar esta desafiante exigencia, debiendo ajustar procesos de explotación (drilling), conversión (cracking) y distribución, lo que en cadenas de suministro llamaríamos alineación aguas arriba y aguas abajo.

En segundo lugar, el negocio de las navieras sentirá el impacto de la implementación de la normativa IMO 2020 particularmente en dos frentes: 1) los altos costos de adquisición de combustibles más limpios, en reemplazo del bunker tradicional 2) los altos costos de cambio por transición tecnológica al pasar de sistemas de combustión tradicional a sistemas alternativos. Lo anterior irremediablemente afectará el costo global de flete, sobre todo por la vía no de la tarifa, pero sí vía recargo. 

En tercer lugar, los agentes de carga internacional o freight forwarders, que son un importante actor en la intermediación en la cadena logística como intermediario entre generadores de carga que no cuentan con capacidad de negociación directa con las navieras, ya sea por escaso volumen o por bajo valor, podrían ver afectado su negocio vía margen debido a la presión de las mismas navieras por los costos de implementación de la enmienda IMO 2020 a sus clientes y estos últimos resistiéndose a los ajustes en precio. Esta situación podría dejar a los forwarders compitiendo en medio de un fuego cruzado por márgenes cada vez más reducidos.

Finalmente, si se revisa nuevamente la cobertura del transporte marítimo en el comercio global, resulta ser tan vasto (93% de las transacciones) que indudablemente afectará toda la cadena de comercialización hasta llegar a los consumidores, quienes no tan indirectamente se verán obligados a pagar el acumulado de este nuevo costo extra. Resulta inevitable deducir que, a partir de 2020, el cobro de esta nueva tasa impacta el determinante de competitividad de los productos y su efecto sobre el consumo global.

Impacto en los fletes

Con la implementación de la IMO 2020 se estima que el búnker podría representar hasta casi el 50% del total del flete marítimo de un contenedor de 40 pies, considerando que los costos anuales del combustible aumentaron en 2020 casi un 25% debido a la pandemia de COVID-19. Por lo tanto, los aumentos de precios del combustible afectan directamente los fletes.

Si bien los fletes marítimos se volvieron más caros a partir de la aplicación de la normativa IMO 2020, dado que la mayoría de la flota mercante global optaría por el Marine Gas Oil (MGO) como combustible, el cual es más caro en términos comparativos a otras alternativas, tras el escenario de apertura de los países, en los últimos doce meses el mercado del flete marítimo de contenedores ha experimentado una inesperada caída de la demanda, que ha llevado a una disminución de las tarifas de fletes. Hace tan solo un año, los precios de las tarifas de fletes marítimos estaban en su punto más alto de la historia. Sin embargo, con el inicio de la invasión de Ucrania por parte de Rusia, y a medida que se intensificaba la guerra, los precios mundiales seguían aumentando, y la demanda de carga comenzó a disminuir de forma muy rápida, lo que ha llevado a una caída significativa en los precios de las tarifas de fletes, especialmente en las principales rutas comerciales del mundo.

Las compañías navieras enfrentan una situación compleja debido a la disminución de la demanda de carga y la consiguiente caída de los valores de las tarifas de fletes. Su campo de juego ha cambiado radicalmente, vienen de los dos últimos ejercicios, con ventas y beneficios antes nunca vistos. Hay que considerar que, en un futuro no muy lejano, se prevé una guerra de precios entre ellas, fruto de un abanico nuevo de potenciales alianzas.

Se tiende a asumir que el impacto de los precios del combustible es muy grande en todos los modos de transporte, especialmente el marítimo por sus volúmenes de consumo. Sin embargo, la eficiencia del combustible ha mejorado considerablemente en las últimas décadas y para las operaciones de transporte de grandes activos de capital por buque ya no es un factor de costo dominante.

Aunque tradicionalmente el transporte marítimo utilizaba búnker muy barato, su costo siempre ha sido una característica importante de este mercado. Tanto es así que la facturación se caracteriza por un “factor de ajuste de búnker” o BAF, por su sigla en inglés, que se añade a cualquier factura de flete, aumentando o disminuyendo las tarifas dependiendo del precio del petróleo, sugiriendo que el combustible es un determinante de costos decisivo para determinar el precio del flete.

El envío de contenedores, quizá sorprenda, no es tan vulnerable a los aumentos de costos de combustible. Algunas de las razones de ello son las siguientes:

o    El consumo de combustible de los portacontenedores se ha reducido en un 80% si se mide en términos de consumo por contenedor (TEU). Esto se debe a la mayor eficiencia energética de los buques más grandes.

o    El consumo de combustible de las naves se puede variar sustancialmente reduciendo su velocidad.

Entonces la elección del combustible es más un factor clave para descarbonizar el transporte marítimo que un factor de competitividad. La industria se encuentra en el comienzo de una fase de transición, con muchas opciones potenciales que surgen junto con los combustibles convencionales. Este entorno de combustibles cada vez más diverso significa que la elección del motor y del combustible representa ahora riesgos potenciales que podrían llevar a un activo “varado”. El hecho de tener en cuenta los efectos de la disponibilidad, los precios y las políticas en los diferentes combustibles hace que la elección sea aún más compleja.

Metanol sería la tendencia

En 2022 la naviera danesa Maersk estaba negociando dos series de portacontenedores propulsados por metanol con una lista de astilleros de primer nivel en Asia. La naviera pretendía adquirir hasta diez buques de primera línea de 17.000 TEU y similar número de buques para rutas regionales de unos 2.500 TEU.

Maersk ha sido un defensor del metanol como fuente de energía “verde” desde 2021, cuando hizo su primer pedido de este tipo de embarcaciones, consistente en un buque de 2.100 TEU al astillero Hyundai Mipo del Grupo KSOE. La entrega de la nave está prevista para mediados de 2023.

El metanol presenta ventajas comparativas respecto a otros combustibles alternativos, dado que este puede ser almacenado en tanques regulares no presurizados, se puede fabricar limpiamente y ya está en uso en algunos buques, pero presenta menos densidad de energía que los combustibles basados en el petróleo y la versión limpia del metanol es cara.

Los buques de línea propulsados por metanol de Maersk están previstos para su entrega y operación entre principios de 2024 y mediados de 2025. Con esta flota se pretende que todos los buques de metanol funcionen con combustible “verde” y neutro en carbono lo antes posible. Para garantizar su operación, la naviera se aseguró inicialmente un suministro anual de 10.000 toneladas de metanol para abastecer su primera unidad de este tipo, y posteriormente ha firmado acuerdos a largo plazo para adquirir 300.000 toneladas anuales de metanol verde.

Aunque Maersk fue el primero en optar por el metanol como combustible ecológico, no es la única naviera que ha apostado por este tipo de tonelaje. La naviera CMA CGM, también promotora del GNL, encargó seis buques de 15.000 TEU con propulsión de metanol de doble combustible.

Otros armadores también han hecho pedidos de buques multicombustible o flexifuel que podrían operar también con metanol. Sin embargo, en algunos de estos casos los buques podrían operar con combustible convencional y sus capacidades de combustible verde sólo servirían para proteger la inversión a futuro.

¿Volver a lo de antaño?

Recientemente, los buques mercantes impulsados por el viento han vuelto a ser noticia. Una empresa llamada Windship Technology busca producir un diseño revolucionario de un buque de carga de graneles sólidos impulsado por este medio. El diseño incluye un nuevo sistema de propulsión eléctrica que elimina el CO2 hasta llegar a un verdadero cero emisiones, al tiempo que incorpora en el conjunto del diseño grandes paneles solares, diseños optimizados del casco y un software especializado de trazado de rutas meteorológicas.

El viento es una energía renovable que las compañías navieras podrían utilizar, pero solo una pequeña fracción del transporte marítimo está siendo realizado por buques cargueros impulsados por energía eólica, donde las naves (ya sean veleros, con motor modernizado o nuevos buques) son impulsados completamente por el viento. La compañía naviera japonesa NYK está desarrollando un buque que utilizará palas, similar a una turbina eólica, que de acuerdo con la compañía reduciría las emisiones de carbono en un 69%.

Al respecto cabe preguntarse, ¿si el diseño de este tipo de buques incorpora un sistema eléctrico diésel que elimina todas las emisiones, por qué molestarse en poner velas a bordo? Si sólo es un sistema auxiliar, es poco probable que sea económicamente viable, ya que el costo del sistema debe añadirse al costo del barco, mientras que el propio barco costará más debido al refuerzo de la cubierta bajo los mástiles, y al suministro de energía adicional para “plegar” estos mástiles con el fin de no interferir con la navegación en aguas estrechas y poco profundas, y con las operaciones comerciales.

Pero el debate sobre la potencia principal frente a la auxiliar es interesante, ya que es sólo una fracción de la energía contenida en el combustible quemado por el motor principal de un buque la que realmente acaba moviéndolo, considerando que sólo un 24% de la energía contenida en el combustible quemado termina como energía de empuje.

En comparación con la energía eólica, el 100% de la energía generada por la acción del viento sobre las velas termina empujando el buque, por tanto, al equipar un buque con velas, teóricamente sólo es necesario producir una cuarta parte de la potencia de un motor principal para proporcionar el mismo empuje.

Si bien la OMI no puede hacer cumplir las nuevas regulaciones, lo cual depende de los países en los que está registrado el buque, existen multas para embarcaciones que infringen las reglas que son emitidas por el Estado en el cual se encuentra matriculado el buque.

Sin embargo, a pesar de que varias compañías navieras están buscando fuentes de combustible alternativas como hidrógeno, amoníaco y metanol, los costos actuales involucrados en la producción de energías y combustibles alternativos son demasiado altos para competir con los combustibles fósiles.

Lista de referencias

  1. Agencia Internacional de Energía (2020). Perspectivas de tecnología energética 2020. Recuperado el 03 de abril de 2023 de https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2020 
  2. Comisión Económica para América Latina y el Caribe (2019).  Towards the decontamination of international maritime transport. Boletín 372. https://repositorio.cepal.org/bitstream/handle/11362/45242/1/S1901101_en.pdf  
  3. Delloite (2020). International Maritime Organization 2020 strategies in a non-compliant world. Recuperado el 11 de marzo de 2023 de https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/us/Documents/finance/international-maritime-organization-pov-2020.pdf
  4. Organización Marítima Internacional (20 de diciembre de 2019). El límite de azufre en el combustible entra en vigor el 1° de enero. Recuperado el 28 de febrero de 2023 de https://www.imo.org/es/MediaCentre/PressBriefings/Paginas/34-IMO-2020-sulphur-limit-.aspx.

Bibliografía

  1. British Petroleum (2019). Statistical Review of World Energy.
  2. Bunker Truste (2019). IMO 2020 costs could force liner market into further consolidation.
  3. Freight Waves (2019). Zero-carbon shipping will double freight rates.
  4. Johansson, L., J.P. Jalkanen and J. Kukkonen (2017), “Global assessment of shipping emissions in 2015 on a high spatial and temporal resolution”, Atmospheric Environment, vol. 167.
  5. United Nations Conference on Trade and Development (2019). Review of Maritime Transport 2018, Geneva.

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